Khảo sát sự hiện diện của các vi sinh vật có lợi tại một số vùng đất nông nghiệp huyện gò dầu tỉnh tây ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT SỰ HIỆN DIỆN CỦA CÁC VI KHUẨN CÓ LỢI TẠI MỘT SỐ VÙNG ĐẤT NƠNG NGHIỆP HUYỆN GỊ DẦU, TỈNH TÂY NINH Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : ThS Phạm Minh Nhựt Sinh viên thực : Lê Thị Mỹ Hạnh MSSV: 1051110011 Lớp: 10DSH01 TP Hồ Chí Minh, 2014 Đồ án tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án nghiên cứu riêng thực sở lý thuyết, tiến hành nghiên cứu thực tiễn hướng dẫn ThS Phạm Minh Nhựt Các số liệu, kết nêu đồ án trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu khác Tôi xin chịu trách nhiệm lời cam đoan Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 Sinh viên Lê Thị Mỹ Hạnh ii Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu Trường Đại học Cơng Nghệ Tp Hồ Chí Minh, q thầy cô giảng dạy Khoa Công nghệ sinh học - Thực phẩm - Môi trường tất thầy cô truyền dạy kiến thức quý báu cho em suốt năm học vừa qua Qua em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Phạm Minh Nhựt, người định hướng nghiên cứu, quan tâm, tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt thời gian làm khoá luận tốt nghiệp Bên cạnh em xin cảm ơn thầy Phịng Thí nghiệm Khoa Cơng nghệ sinh học - Thực phẩm - Môi trường anh chị, bạn bè nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt đề tài Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình ln bên cạnh, động viên lúc khó khăn, nản lịng suốt thời gian học tập, nghiên cứu sống Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 Sinh viên Lê Thị Mỹ Hạnh iii Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Trang Trang bìa i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục iv Danh sách chữ viết tắt vii Danh sách bảng viii Danh sách hình ix Mở đầu 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Chương Tổng quan 1.1 Vi sinh vật hữu ích phân bố mơi trường đất nơng nghiệp 1.1.1 Vai trị vi sinh vật đất 1.1.2 Sự phân bố vi sinh vật đất 1.1.3 Một số nhóm vi sinh vật hữu ích đất 1.2 Khả sinh enzyme ngoại bào vi sinh vật 1.2.1 Khái niệm enzyme ngoại bào 1.2.2 Phân loại enzyme ngoại bào 1.2.3 Đặc điểm – tính chất 10 1.2.4 Một số enzyme ngoại bào từ vi sinh vật 13 1.3 Tình hình nghiên cứu hệ vi sinh vật đất 23 Chương Nội dung phương pháp nghiên cứu 24 2.1 Địa điểm thời gian nghiên cứu 24 2.1.1 Địa điểm nghiên cứu 24 2.1.2 Thời gian nghiên cứu 24 iv Đồ án tốt nghiệp 2.2 Vật liệu nghiên cứu 24 2.2.1 Nguồn mẫu phân lập 24 2.2.2 Vi khuẩn thị 24 2.2.3 Hoá chất, dụng cụ thiết bị 25 2.3 Phương pháp nghiên cứu 25 2.3.1 Phương pháp thu chuẩn bị mẫu 25 2.3.2 Phương pháp pha loãng mẫu 26 2.3.3 Phương pháp tăng sinh 27 2.3.4 Phương pháp bảo quản giữ giống vi sinh vật 27 2.3.5 Phương pháp định danh vi sinh vật 28 2.3.6 Phương pháp định tính khả sinh enzyme ngoại bào vi khuẩn 30 2.3.7 Phương pháp xác định mật độ tế bào 31 2.3.8 Phương pháp xử lý số liệu 31 2.4 Bố trí thí nghiệm 31 2.4.1 Thí nghiệm 1: Phân lập định danh sơ vi khuẩn 32 2.4.2 Thí nghiệm 2: Đánh giá khả sinh enzyme ngoại bào chủng vi khuẩn phân lập 33 2.4.3 Thí nghiệm 3: Đánh giá mức độ đối kháng sinh khối chủng vi khuẩn phân lập với vi khuẩn gây bệnh 36 Chương Kết thảo luận 38 3.1 Kết đánh giá nguồn mẫu đất sử dụng nghiên cứu 38 3.2 Kết phân lập định danh sơ 40 3.2.1 Kết phân lập 40 3.2.2 Kết định danh sơ 41 3.3 Đánh giá khả sinh enzyme ngoại bào 43 3.2.1 Đánh giá khả sinh enzyme amylase 43 3.2.2 Đánh giá khả sinh enzyme cellulase 44 3.3.3 Đánh giá khả sinh enzyme protease 46 3.3.4 Đánh giá khả sinh enzyme lipase 47 v Đồ án tốt nghiệp 3.3.5 Đánh giá khả sinh enzyme catalase 49 3.3.6 Đánh giá khả sinh enzyme oxidase 49 3.4 Đánh giá khả đối kháng sinh khối vi khuẩn phân lập vi khuẩn gây bệnh 51 3.4.1 Kết đánh giá khả đối kháng sinh khối vi khuẩn phân lập nhóm vi khuẩn Salmonella sp 52 3.4.2 Kết đánh giá khả đối kháng sinh khối vi khuẩn phân lập nhóm vi khuẩn E Coli 53 3.4.3 Kết đánh giá khả đối kháng sinh khối vi khuẩn phân lập nhóm vi khuẩn Shigella 55 3.4.4 Kết đánh giá khả đối kháng sinh khối vi khuẩn phân lập nhóm vi khuẩn Vibrio 57 3.4.5 Kết đánh giá khả đối kháng sinh khối vi khuẩn phân lập vi khuẩn L monocytogenes, L innocua, E feacalis, S aureus 59 3.5 Tổng hợp kết đánh giá khả sinh enzyme ngoại bào đối kháng vi khuẩn gây bệnh chủng vi khuẩn phân lập 63 Chương Kết luận đề nghị 68 4.1 Kết luận 68 4.2 Đề nghị 68 Tài liệu tham khảo 69 vi Đồ án tốt nghiệp DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT CMC: carboxymethyl cellulose HEC: hydroxyethyl cellulose EG: endoglucanase CBH: exoglucanase CBD: cellulose binding domain Ser: Serine His: Histidine Asp: Acid aspartic TSB: Trypton Soya Broth TSA: Trypticase Soya Agar vii Đồ án tốt nghiệp DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Danh sách mẫu phân lập 24 Bảng 3.1 Đặc điểm hình thái chủng vi khuẩn phân lập 40 Bảng 3.2 Kết định danh sơ chủng vi khuẩn phân lập 41 Bảng 3.3 Khả sinh enzyme amylase chủng vi khuẩn phân lập 43 Bảng 3.4 Khả sinh enzyme cellulase chủng vi khuẩn phân lập 45 Bảng 3.5 Khả phân huỷ gelatin casein chủng vi khuẩn phân lập 46 Bảng 3.6 Khả sinh enzyme lipase chủng vi khuẩn phân lập 48 Bảng 3.7 Khả sinh enzyme catalase chủng vi khuẩn phân lập 49 Bảng 3.8 Khả sinh enzyme oxidase chủng vi khuẩn phân lập 50 Bảng 3.9 Khả đối kháng sinh khối chủng vi khuẩn phân lập nhóm vi khuẩn Salmonella sp 52 Bảng 3.10 Khả đối kháng sinh khối chủng vi khuẩn phân lập nhóm vi khuẩn E Coli 54 Bảng 3.11 Khả đối kháng sinh khối chủng vi khuẩn phân lập nhóm vi khuẩn Shigella 56 Bảng 3.12 Khả đối kháng sinh khối chủng vi khuẩn phân lập nhóm vi khuẩn Vibrio 58 Bảng 3.13 Kết đánh giá khả đối kháng sinh khối chủng vi khuẩn phân lập vi khuẩn L monocytogenes, L innocua, E feacalis, S aureus 60 Bảng 3.14 Kết tổng hợp đánh giá khả sinh enzyme ngoại bào chủng vi khuẩn phân lập 64 Bảng 3.15.A Kết tổng hợp đánh giá khả đối kháng với vi khuẩn gây bệnh chủng vi khuẩn phân lập 65 Bảng 3.15.B Kết tổng hợp đánh giá khả đối kháng với vi khuẩn gây bệnh chủng vi khuẩn phân lập 66 viii Đồ án tốt nghiệp DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 Sơ đồ biểu diễn quan hệ sinh thái ba nhóm sinh vật Hình 1.2 Hình thái số nhóm vi khuẩn Hình 1.3 Hình thái xạ khuẩn Hình 1.4 Cấu trúc không gian loại enzyme amylase 14 Hình 1.5 Mơ hình enzyme protease xúc tác trình thuỷ phân protein 15 Hình 1.6 Cấu trúc không gian enzyme protease 17 Hình 1.7 Cấu trúc khơng gian enzyme cellulase 19 Hình 1.8 Cấu trúc khơng gian enzyme lipase từ Candida rugosa 21 Hình 1.9 Mơ hình hoạt động lipase chất hoà tan không tan nước 22 Hình 2.1 Phương pháp pha loãng mẫu 26 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 31 Hình 2.3 Quy trình phân lập vi khuẩn từ nguồn mẫu đất nông nghiệp 32 Hình 2.4 Vịng phân giải tinh bột vi khuẩn môi trường Starch Agar 34 Hình 2.5 Vịng phân giải casein vi khuẩn môi trường Skim Milk Agar 34 Hình 2.6 Vịng phân giải Tween vi khuẩn mơi trường Tween Peptone Agar 35 Hình 2.7 Vịng phân giải cellulose vi khuẩn môi trường CMC Agar 35 Hình 2.8 Kết âm tính dương tính thử nghiệm gelatinase 36 Hình 3.1 Các nguồn mẫu đất sử dụng nghiên cứu 39 Hình 3.2 Kết nhuộm gram chủng vi khuẩn phân lập 42 Hình 3.3 Vịng phân giải tinh bột chủng ĐTL101, ĐTL102, ĐTT112 môi trường Starch Agar 44 Hình 3.4 Vịng phân giải cellulose chủng ĐMT701, ĐRD801, ĐTQ901 ĐTT111 môi trường CMC Agar 46 ix Đồ án tốt nghiệp Hình 3.5 Kết dương tính cáic chủng vi khuẩn phân lập so với mẫu đối chứng thử nghiệm gelatinase 47 Hình 3.6 Kết qảu kiểm tra khả sinh enzyme lipase chủng ĐTL201, ĐTL301, ĐTL502 ĐTB601 môi trường Tween Peptone Agar 48 Hình 3.7 Vịng kháng khuẩn sinh khối chủng ĐTL501, ĐRD801 ĐTT111 vi khuẩn S dublin 53 Hình 3.8 Vòng kháng khuẩn sinh khối chủng ĐTL301, ĐTL401 ĐTL501 nhóm vi khuẩn E Coli 55 Hình 3.9 Vòng kháng khuẩn sinh khối chủng ĐTL301, ĐTL501, ĐRD801 vi khuẩn Shi sonnei 57 Hình 3.10 Vịng kháng khuẩn sinh khối chủng ĐTT112 vi khuẩn thị nhóm Vibrio 59 Hình 3.11 Vịng kháng khuẩn chủng ĐTL501, ĐTT112, ĐRD801 vi khuẩn thị L monocytogenes, L innocua 61 x ... lúa Huyện Gò Dầu, tỉnh Tây Ninh Đất trồng bơng Huyện Gị Dầu, tỉnh Tây Ninh Đất trồng mồng tơi Huyện Gò Dầu, tỉnh Tây Ninh Đất trồng rau dền Huyện Gò Dầu, tỉnh Tây Ninh Đất trồng quế Huyện Gò Dầu, ... vật hữu ích phân bố môi trường đất nông nghiệp 1.1.1 Vai trò vi sinh vật đất Hầu hết vi sinh vật sinh vật dị dưỡng, số vi sinh vật vi sinh vật tự dưỡng Quan hệ sinh thái biểu diễn sơ đồ Hình... Hồng, số lượng vi sinh vật tổng số cao Ngược lại, vùng đất bạc màu Hà Bắc có số lượng vi sinh vật • Phân bố theo trồng Đối với tất loại trồng, vùng rễ vùng vi sinh vật phát triển mạnh so với vùng